Astrofotografie: echte Blende gegen Blendenzahl?

Beim Lesen der Astrofotografie stellte ich fest, dass es eine Bewegung zu geben scheint, die glaubt, dass die reale Apertur (Durchmesser der Iris) wichtiger ist als die Blendenzahl, wenn es um Geschwindigkeit geht. Wie und woher kam das?

Ich habe eine Gegenargumentation gelesen, wäre aber daran interessiert, Meinungen zu hören. Ich denke, man könnte es darauf zurückführen, dass das gleiche Licht (ein Teil des Bildes) auf mehr Fotoseiten verteilt wird, oder nur eine kryptische Art zu sagen, dass Vergrößerung gut ist, aber dies scheint auch auf Weitwinkelaufnahmen angewendet worden zu sein.

Ich habe auch Dinge über die Blendenzahl gelesen, die die Grenze des Himmelsnebels beeinflusst (im Gegensatz zur Gesamtbelichtung).

In einer Kamera passieren alle Teile des Bildes alle Teile des Objektivs, sodass die Blende beeinflusst, wie viel Licht auf jeden Teil des Bildes trifft.

In einem Teleskop ist das einfallende Licht parallel, sodass jeder Teil des Bildes nur einen Punkt in der Linse passiert. Die Blende begrenzt nur den Bildkreis und hat keinen Einfluss darauf, wie viel Licht auf jeden Teil des Bildes trifft. Das Verhältnis zwischen Blende und Brennweite (Blendenzahl) ist also für die Belichtung nicht relevant.

Die Grenze des Himmelsnebels wird hauptsächlich dadurch bestimmt, wie viel Streulicht Sie erhalten, und da das Streulicht nicht parallel ist (da es aus der Atmosphäre kommt), wird seine Intensität durch die Blende beeinflusst. Eine kleinere Blende hätte also einen gewissen Einfluss auf die Himmelsnebelgrenze.

Stellen Sie Ihre Kamera für einen Moment auf eine Wand, die völlig gleichmäßig beleuchtet ist. Angenommen, Sie beginnen mit einem 50-mm-Objektiv mit einer 25-mm-Blende (dh 1: 2). Wenn Sie zu einem 100-mm-Objektiv wechseln, verringern Sie den Blickwinkel, sodass Sie Licht aus einem kleineren Bereich sammeln und weniger Licht sammeln. Genauer gesagt, Sie halbieren den Blickwinkel, wodurch die Fläche auf 1/4 reduziert wird, sodass Sie 1/4 des Lichts sammeln. Um es aus einem etwas anderen Blickwinkel zu betrachten, wird das Licht eines bestimmten Teils des Eingangs über den vierfachen Bereich des Sensors / Films verteilt, sodass es auf einem bestimmten Teil des Sensors / Films nur 1/4 so hell erscheint.

Die Verwendung einer relativ großen Blende gleicht dies aus, sodass beispielsweise 1: 2 unabhängig von der Kombination aus Brennweite und Blendengröße, die erforderlich ist, um 1: 2 zu erreichen, die gleiche Gesamtlichtmenge in die Kamera eintritt.

Die meisten Astrofotografien sind jedoch etwas anders. Insbesondere wenn Sie ein Bild eines Sterns aufnehmen, sollte die Verdoppelung der Brennweite nicht die scheinbare Größe des Sterns verdoppeln . Mit Ausnahme der Sonne sind alle Sterne ¹ so weit entfernt, dass sie immer als Punktquelle erscheinen sollten. Das Verdoppeln der Brennweite bedeutet nicht, dass der Stern auf die vierfache Fläche des Films / Sensors projiziert wird. Im Gegenteil, mit den Schärfegrenzen der Optik projiziert jede Brennweite, die Sie verwenden, das Sternbild weiterhin als Punktquelle.

Ich sage oben "am meisten", weil dies wirklich nur für Sterne gilt . Bei Mond, Nebeln, Kometen und näheren Planeten vergrößern Sie normalerweise so weit, dass das betreffende Objekt als Scheibe auf den Sensor / Film projiziert. Sobald dies geschieht, kehren Sie zu der ursprünglich beschriebenen Situation zurück: Durch Ändern der Brennweite wird die scheinbare Größe des Objekts geändert. Eine lange Brennweite verteilt das gleiche Licht auf mehr Pixel, sodass Sie mehr Licht sammeln müssen, um dies zu kompensieren.

_{¹ Rein technisch gesehen haben einige der größten Teleskope theoretisch eine ausreichende Auflösung, um eine Scheibe mit einigen extrem großen, relativ nahe gelegenen Sternen wie Betelgeuse tatsächlich aufzulösen. Selbst bei ihnen ist dies jedoch immer noch rein theoretisch - die Atmosphäre reicht nie aus, um den erforderlichen Detaillierungsgrad zu erreichen.}

Wenn ein 200-Zoll-Teleskop außerhalb der Atmosphäre in die Umlaufbahn gebracht würde, könnten wir Betelgeuse tatsächlich eher als Scheibe als als Punktquelle sehen. Auch das ist nur möglich, weil Betelgeuse fast erstaunlich groß und relativ nahe ist. Für die meisten Sterne benötigen Sie ein umlaufendes Teleskop, das noch viel größer ist.

Das f-Verhältnis eines Teleskops definiert den Blickwinkel, den es mit einem Okular anzeigen kann , das den gesamten Bildkreis vom Primärspiegel (in einem Reflektor) oder der Objektivlinse (in einem Refraktor) fokussiert. Die Apertur eines Teleskops ist der Durchmesser des Primärspiegels / der Objektivlinse. In der Praxis ist der begrenzende Faktor bei der Verwendung eines Adapters zur Montage Ihrer Kamera am Teleskop normalerweise der Durchmesser des T-Mount-Adapters zwischen dem Teleskop und der Kamera, der dazu neigt, einen Teil des Lichts abzuwürgen.Während der normalen Teleskopbetrachtung ersetzen Sie das Okular, das den gesamten Bildkreis fokussiert, durch ein Okular, das das Licht nur von einem Prozentsatz des Bildkreises fokussiert, um eine höhere Vergrößerung zu erzielen. Sie verwenden immer noch das gesamte Primär- / Objektiv, aber Sie fokussieren nur das Licht, das es trifft, von der Mitte des Sichtfelds.

Wenn Sie das Okular entfernen und einen T-Mount-Adapter einsetzen, kann der Fokuspunkt über das Fokussierrohr hinausragen und sich auf der Sensorebene der Kamera auflösen. Der Fokus wird eingestellt, indem der Fokussierer ein- oder ausgefahren wird, um den Abstand zwischen dem Primär- / Objektiv und dem Sensor der Kamera zu ändern. Manchmal sind Verlängerungsrohre erforderlich, um die Kamera so weit herauszuholen, dass durch die Bewegung des Fokussiergestells das Licht vom Zielfernrohr scharfgestellt werden kann.

All dies bedeutet, dass die effektive Apertur normalerweise durch den Durchmesser des T-Mount-Adapters und nicht durch das f-Verhältnis des Teleskops bestimmt wird. In der Praxis müssen Sie bei Verwendung einer DSLR in einem astronomischen Teleskop ein wenig mit ISO und Verschlusszeit experimentieren, um die richtigen Belichtungswerte zu finden. Es gibt keinen "richtigen" Belichtungswert. Bei einer niedrigeren Belichtung werden nur die hellsten Sterne angezeigt, bei einer höheren Belichtung auch schwächere. Im Allgemeinen verwende ich die Brennweite / 600-Regel, um die maximale Verschlusszeit zu bestimmen, die verwendet werden kann, ohne dass die Bewegung der Sterne relativ zur Erdoberfläche in einem nicht zugeschnittenen Bild sichtbar wird, und gehe dann von dort mit der ISO bis zur dunkelsten Größe, die ich möchte im Bild zu zeigen ist nur sichtbar.